К дуговым печам сопротивления примыкают установки электрошлакового переплава (ЭШП). В печах ЭШП производится переплав электродов из специальных сталей, полученных, например, в дуговых сталеплавильных печах; очищенный в процессе переплава слиток формируется в водоохлаждаемом кристаллизаторе.
Дуговой процесс в печах электрошлакового переплава происходит только при пуске печи, когда создается шлаковая ванна из электропроводного и рабочего флюса. В дальнейшем плавка происходит как бездуговой процесс, рабочий ток нагревает электрод и поддерживает шлак в расплавленном состоянии.
Трансформаторы для печей ЭШП выпускаются в однофазном исполнении в соответствии с тремя основными схемами питания: одноэлектродные печи с одним расходуемым электродом; двухэлектродные однофазные с двумя электродами и трехфазные с тремя расходуемыми электродами (рис. 2 а, б, в). В последнем случае три однофазных ЭПТ питают три расходуемые электрода, помещенные в общий кристаллизатор и расположенные по вершинам треугольника.
В течение всей плавки ЭПТ должен обеспечивать непрерывность режима работы печи.
На рис. 3 показан график нагрузки трансформатора мощностью 1000 кВ*А для печей ЭШП-2,5. В первый период плавки печь потребляет максимальную мощность, происходит плавление флюса и дуговой процесс. Далее электрический ток, проходя по электроду, поддерживает шлак в расплавленном состоянии; начинается оплавление опущенного в шлак конца электрода, его длина и сопротивление уменьшаются. Для поддержания стабильности процесса необходимо уменьшать вторичное напряжение, а, следовательно, и мощность ЭПТ.
Глубина регулирования НН у большинства ЭПТ для печей ЭШП должна составлять Г = 3,5—4,0, а перепад напряжений соседних ступеней — от 2,0 — 2,5 В на первых до 0,2 — 0,3 В на последних ступенях вторичного напряжения. Чтобы обеспечить такую дискретность, современные ЭПТ комплектуются встроенными ПУ, позволяющими получить до 90 ступеней НН.
Особенность процесса ЭШП — необходимость токов, достигающих десятков кА, что требует специальных конструктивных решений для ЭПТ.
ЭПТ для ЭШП должны обладать определенной универсальностью, чтобы обеспечить переплав слитков из разных сталей и разной массы. С этой целью ЭПТ имеют возможность работать с постоянной (наибольшей номинальной) мощностью на значительной части диапазона НН.
Рис. 2. Принципиальные схемы питания печей электрошлакового переплава: а — одноэлектродные печи с одним расходуемым электродом; б — двухэлектродные однофазные печи с двумя электродами (бифилярная схема); в — трехфазные печи с тремя расходуемыми электродами; 1 — электропечной трансформатор (в «в» — три однофазных трансформатора); 2 — расходуемый электрод (электроды); 3 — кристаллизатор; 4 — жидкая шлаковая ванна; 5 — жидкая металлическая ванна; 6 — слиток; 7 — поддон.
Рис. 3. График загрузки трансформатора мощностью 1000 кВ • А для печи ЭШП-2,5.
